本发明涉及煤层实验，具体涉及一种煤层相似模拟实验装置及其实验方法。
背景技术：
1、煤层倾斜度是根据煤层与水平面形成的夹角来划分，具体的，倾角在8°以下的煤层为近水平煤层，倾角在8°-25°之间的煤层为缓倾斜煤层，倾角在25°-45°之间的煤层为倾斜煤层，倾角在45°以上的煤层为急倾斜煤层；
2、在煤层开采时，为确保生产的正常进行和安全，需要对煤层进行一系列的测量，方便操作人员了解煤层的几何形态、空间位置、固定体积等信息；但是因煤层开采地质条件的特殊性，现场实测一些参数比较困难，或者无法进行监测，尤其是急倾斜煤层，煤层开采过程中压力分布、覆岩运移等参数十分重要，且实测难度较大；
3、申请号为cn201521075771.3的中国发明专利：一种用于倾斜或急倾斜煤层的相似模拟实验装置，其技术方案包括内外部两个框架，内部框架左侧立柱可水平方向滑动；用于铺设相似材料的腔室的底板与水平面的夹角由顶升千斤顶调节，内部框架的顶板上的各液压头共同与一承压板固定连接；即公开技术方案是通过水平千斤顶7、顶升千斤顶17和千斤顶7相互配合、带动外部框架发生倾斜，用于倾斜或急倾斜相似实验；
4、申请号为201510829346.7的中国发明专利：一种急倾斜相似模拟实验平台，其技术方案中承载装置包含平行设置的上部水平滑道和下部水平滑道，上部水平滑道和下部水平滑道之间通过对称设置的两根竖直滑道连接固定，即通过推移千斤顶3带动模型架2在竖直滑道、水平滑道16、弧形限位滑道15内移动急倾斜角度调整；
5、但在实际使用过程中，上述对比文件中均存在以下问题：1、在模拟实验过程中，相应千斤顶虽然能够带动外部框架/模型架进行角度调整，但是其角度调整受限，无法适用于外部框架/模型架更大角度的调整、以匹配不同的倾斜实验，另外一些实验需多个千斤顶共同配合实现相应动作，整体结构复杂；2、在模型架角度调整时，相应位置受力不均匀，容易出现应力集中，造成相关构件发生破坏。
技术实现思路
1、本发明目的在于提供一种煤层相似模拟实验装置，不仅实现煤层模拟实验在任意角度上的倾斜调整，角度调整灵活，而且减少在角度转动时局部受力过大造成的应力集中，有效延长使用寿命。
2、为实现上述目的，本一种煤层相似模拟实验装置，包括：
3、支撑主架；
4、环形框体，转动连接在支撑主架内；
5、至少一个调节轮组，安装在支撑主架上并与环形框体周侧相接触，配置为驱动其所支撑的环形框体做周向转动；
6、模具部件，通过固定桁架连接在环形框体内，模具部件具有对煤层模型分层铺装的模腔；
7、加载部件，配置为对煤层模型进行加载作用力。
8、在本发明的一个示例中，所述模具部件包括支撑框架、以及多个模具板；
9、多个模具板连接在支撑框架两侧形成所述模腔。
10、在本发明的一个示例中，所述支撑框架为矩形框体、且边长设有沿长度方向布置的多个条形孔；
11、螺栓穿过模具板两侧的通孔、条形孔后螺纹有螺母，将模具板固定在模具部件上。
12、在本发明的一个示例中，所述模具部件还包括伸缩板组，伸缩板组包括：
13、固定板，固定在模具部件的底端，固定板具有限位槽；
14、滑板，滑动位于限位槽内并固定在模具部件端侧；
15、伸缩板组、多个模具板与支撑框架两侧形成所述模腔。
16、在本发明的一个示例中，当模具部件底端水平时，最下侧的条形孔长度最长；
17、滑板上设有多个安装孔；
18、螺栓穿过其一安装孔、最下侧条形孔后螺纹有螺母，将滑板固定在模具部件上。
19、在本发明的一个示例中，所述调节轮组包括：
20、滚轮组，转动安装在调节板上；
21、支撑支架上设有对环形框体端侧限位的多个支撑轮。
22、在本发明的一个示例中，所述调节轮组为一对，并对称在支撑主架下端；
23、所述滚轮组包括：
24、第一滚轮、第二滚轮、第三滚轮，其轴心位置连线成钝角；
25、位于中间位置的第二滚轮与驱动组件连接，第一滚轮、第三滚轮与环形框体周侧相切并进行承接；
26、第一传动带、第二传动带，用于将第一滚轮、第二滚轮、第三滚轮同速同向转动，第一传动带绕设在第一滚轮与第二滚轮的端侧，第二传动带绕设在第二滚轮与第三滚轮的端侧。
27、在本发明的一个示例中，所述调节板以第二滚轮轴线为中心转动的安装座上；
28、所述调节轮组还包括：
29、限位杆，螺纹连接在底板底座上、上端与调节板接触。
30、在本发明的一个示例中，当模具部件底端水平时，所述模具部件的竖直中心、环形框体的竖直中心、支撑主架的竖直中心相互重合。
31、本发明目的还在于提供一种煤层相似模拟实验方法，通过环形框体安装在调节轮组上被驱动转动，模具部件位于环形框体内并具有模腔，可将不同地层、煤层按要求分层放置在模腔内，不仅实现环形框体内的模具部件在任意角度上的倾斜调整，而且减少环形框体在转动时局部受力过大造成的应力集中，延长使用寿命。
32、一种煤层相似模拟实验方法，具体包括以下步骤：
33、s1，初始状态，模具部件底端处于水平；
34、s2，根据煤层模拟实验参数，将不同地层、煤层按照要求分层进行铺设在模腔内；
35、多个模具板前后间隔且从下至上逐一连接在支撑框架上，使得前后模具板与模具部件之间形成铺装煤层模型的模腔；当不同地层、煤层按照要求分层铺设在模腔内时，可逐渐安装模具板，方便加载部件对每层煤层加载应力；
36、s3，当铺设完成后，加载部件顶压在模具部件上、输出端作用在铺设的煤层处；或者每层煤层铺设时，均通过加载部件进行加载应力，完成第一次铺装；
37、s4，当模型相对稳定后，根据模拟地层倾角进行调整角度；
38、环形框体被驱动转动，使得环形框体在调节轮组周向支撑的作用下进行自转，当达到所需角度时，环形框体停止转动；
39、再进行相应煤层的铺设，并可通过加载部件进行加载应力，完成第二次铺装。
40、与现有技术相比，本一种煤层相似模拟实验装置通过环形框体安装在调节轮组上被驱动转动，模具部件位于环形框体内并具有模腔，可将不同地层、煤层按要求分层放置在模腔内，不仅实现环形框体内的模具部件在任意角度上的倾斜调整，角度调整更加灵活且适用于大角度的煤层模拟实验，而且减少环形框体在转动时局部受力过大造成的应力集中，延长使用寿命；另外模具部件、环形框体、支撑主架的竖直中心能够相互重合，在多层煤层铺装后或角度调整时，本装置整体偏心较小，实验的稳定性更强；
41、由于在模具部件上还设有伸缩板组，滑板在固定板上滑动并能够在相应位置固定在支撑框架上，实现实验中煤层的快速铺装，避免不断安装螺栓造成操作的繁琐；另外伸缩板组与模具板搭配使用，能够适用于不同的模拟实验，效率更高。
1.一种煤层相似模拟实验装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种煤层相似模拟实验装置，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的一种煤层相似模拟实验装置，其特征在于，
4.根据权利要求3所述的一种煤层相似模拟实验装置，其特征在于，
5.根据权利要求4所述的一种煤层相似模拟实验装置，其特征在于，
6.根据权利要求1所述的一种煤层相似模拟实验装置，其特征在于，
7.根据权利要求6所述的一种煤层相似模拟实验装置，其特征在于，
8.根据权利要求7所述的一种煤层相似模拟实验装置，其特征在于，
9.根据权利要求1至8任意一项所述的一种煤层相似模拟实验装置，其特征在于，
10.一种权利要求2所述的煤层相似模拟实验方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
